หลักการทำงานของกล้องถ่ายภาพความร้อน สมการประเภทอุปกรณ์ nsx การใช้เครื่องถ่ายภาพความร้อนอย่างเหมาะสม

วันนี้ทุกคนคงเคยได้ยินเกี่ยวกับอุปกรณ์เช่นตัวสร้างภาพความร้อน ข้อยกเว้นอาจเป็นเด็กเล็ก อีกประการหนึ่งคือมีคนไม่มากนักที่เห็นอุปกรณ์นี้ "ถ่ายทอดสด" และยิ่งมีผู้ที่ถือมันอยู่ในมือด้วย แต่ยังมีคนที่ไม่เพียงแต่เก็บไว้ แต่ยังสร้างกล้องถ่ายภาพความร้อนรุ่น "บ้าน" ของตัวเองอีกด้วย อย่างไรก็ตามไม่ว่าคุณจะอยู่ในหมวดหมู่ใดบทความของเราจะน่าสนใจสำหรับคุณในทุกกรณี ผู้ที่ไม่ได้ฝึกหัดจะสามารถเข้าใจหลักการทำงานของกล้องถ่ายภาพความร้อน และผู้ที่มีประสบการณ์และเก่งจะสามารถค้นพบความเป็นไปได้ใหม่ๆ ด้วยตนเอง แต่มาพูดถึงทุกสิ่งตามลำดับ

กล้องถ่ายภาพความร้อนซึ่งเป็นอุปกรณ์สำหรับการวัดอุณหภูมิพื้นผิวโดยใช้วิธีการแบบไม่สัมผัส ช่วยให้ชีวิตของตัวแทนจากหลากหลายอาชีพง่ายขึ้นอย่างมาก อุปกรณ์ที่ค่อนข้างซับซ้อนและมีราคาแพงนี้ถูกประดิษฐ์ขึ้นครั้งแรกเพื่อจุดประสงค์ทางการทหาร ปัจจุบันนี้ประสบความสำเร็จในการนำไปใช้ในกิจกรรมส่วนใหญ่ของมนุษย์ ตัวอย่างเช่นในอุตสาหกรรม - เพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงทางความร้อนในระหว่างกระบวนการทางเทคโนโลยี ในทางการแพทย์ - สำหรับการวินิจฉัยโรค เมื่อล่านกและสัตว์ ในการก่อสร้าง - เพื่อกำหนดพื้นที่รั่วไหลของความร้อนหรือในทางกลับกันสถานที่วางท่อ และนี่ไม่ใช่ประวัติที่สมบูรณ์ของอุปกรณ์นี้

ประเภทของอุปกรณ์

กล้องถ่ายภาพความร้อนเป็นอุปกรณ์มัลติฟังก์ชั่นยอดนิยมที่มีตัวเลือกการออกแบบทางเทคโนโลยีสองแบบ:

• เครื่องเขียน. อุปกรณ์ในหมวดนี้มีไว้สำหรับใช้งานบน สถานประกอบการอุตสาหกรรมเพื่อที่จะควบคุม กระบวนการทางเทคโนโลยี. ระบบระบายความร้อนด้วยไนโตรเจนเป็นอุปกรณ์ทั่วไปที่ติดตั้งเครื่องสร้างภาพความร้อนดังกล่าว คุณลักษณะอุณหภูมิในการทำงานน่าประทับใจมาก: ตั้งแต่ −40 ถึง +2000 °C โดยทั่วไประบบเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่ประกอบบนเมทริกซ์ของเครื่องตรวจจับแสงแบบเซมิคอนดักเตอร์

• แบบพกพา (พกพา) การพัฒนาเชิงนวัตกรรมทำให้สามารถเลิกใช้อุปกรณ์ทำความเย็นขนาดใหญ่ได้ โดยหันไปผลิตเครื่องสร้างภาพความร้อนโดยใช้ไมโครโบโลมิเตอร์ซิลิคอนที่ไม่มีการระบายความร้อน อุปกรณ์ดังกล่าวมีข้อดีทั้งหมดจากรุ่นก่อน ซึ่งรวมถึงขั้นตอนอุณหภูมิเล็กน้อยในระหว่างการวัด (0.1 °C) นอกจากนี้ยังสามารถใช้กล้องถ่ายภาพความร้อนระดับนี้สำหรับงานประเมินที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้ทั้งความสะดวกในการใช้งานและการพกพาอุปกรณ์ กล้องถ่ายภาพความร้อนแบบพกพาจำนวนมากมีความสามารถในการเชื่อมต่อกับพีซีเพื่อการประมวลผลข้อมูลอย่างรวดเร็ว

การใช้กล้องถ่ายภาพความร้อนในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งทำให้เกิดรอยประทับบางประการเกี่ยวกับคุณลักษณะการทำงานที่จำเป็นของอุปกรณ์นี้ ดังนั้นก่อนที่จะซื้ออุปกรณ์นี้คุณควรประเมินเงื่อนไขที่จะใช้ คำแนะนำจะช่วยในเรื่องนี้ กล้องถ่ายภาพความร้อนที่ซื้อโดยไม่มีความรู้ที่ถูกต้องเกี่ยวกับคู่มือการใช้งานอาจไม่เหมาะกับความต้องการของคุณเลย ตัวอย่างเช่น กล้องถ่ายภาพความร้อนที่ใช้สำหรับการล่าสัตว์จะต้องมีตัวโลหะผสมเบาที่ทนต่อแรงกระแทกและมีระดับการป้องกันอย่างน้อย IP54

ขอแนะนำให้เป็นแบบโมโนบล็อกซึ่งมีการระบุในช่องมองภาพและหน้าจอ LCD และระยะการมองเห็นของกล้องถ่ายภาพความร้อนสำหรับล่าสัตว์ควรสูงถึง 1,500 ม. ในขณะที่ในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง ข้อกำหนดดังกล่าวไม่ได้กำหนดไว้กับกล้องถ่ายภาพความร้อน

หลักการทำงานของกล้องถ่ายภาพความร้อน

การทำงานของกล้องถ่ายภาพความร้อนขึ้นอยู่กับความสามารถของวัตถุใดๆ ในการสร้าง การแผ่รังสีความร้อน(รังสีอินฟราเรด) ความเข้มซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของวัตถุโดยตรง กล้องถ่ายภาพความร้อนตรวจจับรังสีอินฟราเรดในระยะไกล และแปลงให้อยู่ในรูปแบบที่สะดวกสำหรับการรับรู้ของมนุษย์ ความแตกต่างของการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุต่างๆ ช่วยให้คุณมองเห็นภาพนูนต่ำนูนสูงในความมืด รวมถึงกระแสเย็นหรือร้อน ในกรณีนี้ พื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูงสุดจะแสดงด้วยสีแดง และพื้นที่ที่มีอุณหภูมิต่ำจะแสดงด้วยสีดำหรือสีน้ำเงิน

คุณควรเข้าใจความแตกต่างพื้นฐานระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ เช่น กล้องถ่ายภาพความร้อนและอุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืน ความแตกต่างคือความสามารถในการมองเห็นในความมืด กล้องถ่ายภาพความร้อนจะส่งรังสีอินฟราเรดของวัตถุเอง ในขณะที่อุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืนจะส่งแสงรังสีที่สะท้อนและขยายจากวัตถุอื่นๆ กล่าวคือ การใช้งานฟังก์ชันต่างๆ ของอุปกรณ์การมองเห็นตอนกลางคืนด้วยกล้องถ่ายภาพความร้อนนั้นเป็นไปได้ แต่การสร้างแผนที่ความร้อนโดยใช้อุปกรณ์การมองเห็นตอนกลางคืนนั้นทำไม่ได้

อัลกอริธึมการทำงานของตัวสร้างภาพความร้อนประกอบด้วยสามขั้นตอน:

1. การตรึงรังสีอินฟราเรด
2. แปลงเป็นค่าอุณหภูมิ
3. การก่อตัวของเทอร์โมแกรม - ภาพความร้อนของวัตถุที่แสดงการกระจายอุณหภูมิบนพื้นผิวของวัตถุ

นอกจากนี้การกระทำเหล่านี้จะเกิดขึ้นทันที

แม้ว่าหลักการทำงานของตัวสร้างภาพความร้อนจะค่อนข้างซับซ้อน แต่การออกแบบอุปกรณ์พกพาก็ไม่ยุ่งยากเกินไป

อย่างไรก็ตาม ควรคำนึงว่าเพื่อให้ภาพบนหน้าจอมีความชัดเจนเพียงพอ จึงจำเป็นต้องใช้เลนส์พิเศษที่มีส่วนผสมของเจอร์เมเนียม นี่คือสิ่งที่กำหนดราคาอุปกรณ์มืออาชีพที่มีราคาสูง ค่าใช้จ่ายของพวกเขาเป็นพันและบางครั้งก็หมื่นดอลลาร์ เห็นด้วยจำนวนเงินไม่น้อย

ความสามารถอันมหาศาลของกล้องถ่ายภาพความร้อนเป็นแรงบันดาลใจให้คนหนุ่มสาวหลายคนมีความคิดในการประกอบอุปกรณ์นี้ด้วยมือของพวกเขาเอง และโชคดีที่มีวิธีสร้างกล้องถ่ายภาพความร้อนด้วยมือของคุณเองและหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายจำนวนมากดังกล่าว แน่นอนว่าหากอุปกรณ์นั้นไม่ได้มีจุดประสงค์เพื่อใช้ในเชิงวิชาชีพ

เรานำเสนอสามตัวเลือกสำหรับการติดตั้งกล้องถ่ายภาพความร้อนที่บ้านด้านล่างนี้ - เลือกตัวเลือกที่คุณชอบที่สุด และสามารถซื้อเซ็นเซอร์สำหรับตัวสร้างภาพความร้อนและองค์ประกอบอื่น ๆ ของอุปกรณ์สำเร็จรูปได้

ตัวเลือกหมายเลข 1 กล้องถ่ายภาพความร้อนที่ต้องทำด้วยตัวเอง

วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าในตอนแรกเมทริกซ์ของกล้องทุกตัวจับรังสีอินฟราเรดได้อย่างสมบูรณ์แบบ ซึ่งอันที่จริงแล้วจำเป็นสำหรับการทำงานของกล้องถ่ายภาพความร้อน อีกประการหนึ่งคือผู้ผลิตอุปกรณ์ถ่ายภาพต้องแน่ใจว่าอุปกรณ์ดังกล่าวมองเห็นสิ่งเดียวกันกับสายตามนุษย์ ในการทำเช่นนี้จะมีการวางตัวกรองพิเศษไว้ที่ด้านหน้าเมทริกซ์เพื่อดูดซับหรือสะท้อนรังสี IR เกือบทั้งหมด - "กระจกความร้อน" หรือกระจกร้อน ด้วยตัวกรองนี้ เส้นกราฟความไวของเมทริกซ์จะคล้ายกับกราฟความไวของดวงตามนุษย์ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องง่ายที่จะสร้างภาพความร้อนด้วยมือของคุณเองจากกล้อง คุณเพียงแค่ต้องทำสองขั้นตอน - ถอดฟิลเตอร์ระบายความร้อนออกจากกล้อง และติดตั้งฟิลเตอร์สเปกตรัมที่มองเห็นได้แทน อย่างไรก็ตาม ตามที่แสดงในทางปฏิบัติ สิ่งหลังไม่จำเป็นเสมอไป

ขอบเขตของการใช้เครื่องสร้างภาพความร้อนแบบโฮมเมด

เป็นไปได้ไหมที่จะใช้กล้องถ่ายภาพความร้อนที่ผลิตในลักษณะนี้สำหรับความต้องการภายในบ้าน? ค่อนข้าง. กล้องถ่ายภาพความร้อนดังกล่าวจะเหมาะสำหรับการก่อสร้างหรือ เช่น การล่าสัตว์ หรือไม่ ค่อนข้างจะเป็นไปได้ ไม่ว่าในกรณีใดผู้ชื่นชอบกิจกรรมกลางแจ้งจะต้องชอบอุปกรณ์นี้อย่างแน่นอน ด้วยความช่วยเหลือนี้ คุณจะสามารถควบคุมการที่สัตว์ต่างๆ เข้ามายังแคมป์ของคุณในเวลากลางคืนได้ เช่นเดียวกับการค้นหาสมาชิกกลุ่มที่สูญหายไปในหมอกหรือเมฆฝุ่น

หากคุณมีกล้อง DSLR ที่ไม่จำเป็น ประมาณ 40 เหรียญสหรัฐสำหรับฟิลเตอร์ IR และความปรารถนาและความสามารถในการแยกชิ้นส่วนกล้อง ตัวเลือกนี้คุ้มค่าแก่การลองใช้อย่างแน่นอน

ตัวเลือกหมายเลข 2 อิมเมจความร้อนที่ต้องทำด้วยตัวเองโดยใช้เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดและบอร์ด Arduino

แนวคิดของวิธีนี้นั้นง่ายมาก ในการสร้างภาพความร้อนด้วยมือของคุณเอง คุณจะต้องมีเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดราคาไม่แพง - นี่คืออุปกรณ์ที่สามารถวัดอุณหภูมิของจุดเฉพาะในอวกาศในระยะทางสั้น ๆ และบอร์ด Arduino ซึ่งเราจะเชื่อมต่อกับมัน ไฟ LED RGB จากไฟฉายบางตัว

บอร์ด Arduino เป็นเครื่องมือซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่ออกแบบมาสำหรับผู้ใช้ที่ไม่ใช่มืออาชีพเพื่อสร้างระบบที่เรียบง่ายในด้านระบบอัตโนมัติและหุ่นยนต์

เรามาตั้งโปรแกรมระบบเพื่อให้ไฟหลอดไฟเปลี่ยนเป็นสีต่างๆ ขึ้นอยู่กับค่าที่อ่านได้จากเทอร์โมมิเตอร์ ลองทำแบบดั้งเดิมเพื่อให้อุณหภูมิสูงสอดคล้องกับสีแดง และอุณหภูมิต่ำสอดคล้องกับสีน้ำเงิน ดังนั้น ด้วยการเล็งไฟฉายที่มีเทอร์โมมิเตอร์ในตัวไปที่วัตถุใดๆ เราจะส่องสว่างวัตถุนี้ด้วยสีที่เหมาะสมโดยอัตโนมัติ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของมัน หากคุณเพิ่มกล้องเข้ากับชุดนี้ คุณจะไม่เพียงแต่สามารถมองเห็นอุณหภูมิของพื้นผิวของวัตถุรอบตัวคุณเป็นสีได้เท่านั้น แต่คุณยังจะได้ภาพที่ไม่เลวร้ายไปกว่าภาพที่แม้แต่กล้องถ่ายภาพความร้อนที่มีราคาแพงที่สุดก็สามารถทำได้ ดู.

กล้องถ่ายภาพความร้อนสามารถใช้ที่ไหนได้?

แน่นอนว่าอุปกรณ์ดังกล่าวไม่เหมือนกับเครื่องถ่ายภาพความร้อนสำหรับการล่าสัตว์ เป็นการยากที่จะสร้างอุปกรณ์ทรงพลังด้วยมือของคุณเอง แต่ตัวเลือกที่นำเสนออาจเป็นประโยชน์สำหรับความต้องการในบ้านโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีค่าใช้จ่ายนี้ การออกแบบโฮมเมดไม่เกิน $50

ตัวเลือกหมายเลข 3 ปรับปรุงตัวสร้างภาพความร้อนแบบโฮมเมดสำหรับการถ่ายภาพวัตถุคงที่

การพัฒนานี้เกิดจากนักเรียนชาวเยอรมันสองคน Max Ritter และ Mark Cole ผู้อยู่อาศัยรุ่นเยาว์ในเมือง Mindelheim เหล่านี้ได้คิดค้นอุปกรณ์ที่ค่อนข้างง่ายในการผลิต และได้รับรางวัลอุปกรณ์ดังกล่าวในปี 2010 ที่ฟอรัมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

อุปกรณ์ประกอบด้วยเซอร์โวสองตัว (สำหรับการเคลื่อนที่ในแนวนอนและแนวตั้ง) ตัวควบคุม Arduino (รับผิดชอบในการประมวลผลสัญญาณและการถ่ายโอนข้อมูลไปยังพีซี) โมดูลเซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบไม่สัมผัส (เช่น MLX90614-BCI) โมดูลเลเซอร์หรือ ตัวชี้เลเซอร์ (จะระบุพื้นที่การสแกน ), ตัวเรือนและเว็บแคม คุณจะต้องมีตัวต้านทาน 4.7 kOhm สองตัวและขาตั้งกล้องหนึ่งตัว

กล้องมีบทบาทเป็นช่องมองภาพของพื้นที่สแกนรวมถึงแหล่งที่มาของภาพต้นฉบับ เว็บแคมราคาถูกทุกตัวสามารถรับมือกับบทบาทนี้ได้ (ยิ่งเล็กก็ยิ่งดี)

ข้อมูลที่สร้างโดยเซ็นเซอร์สามารถอ่านได้โดยใช้บัส SMBus และ PWM กรณีของเรายังอนุญาตให้ใช้เซ็นเซอร์ที่มีดัชนี BCI ได้ แหล่งจ่ายไฟ 3V. ดัชนี BCI กำหนดประเภทของฟอร์มแฟคเตอร์พร้อมสิ่งที่แนบมาซึ่งให้มุมมองที่แคบ 5°

การประกอบ

• เราวางบอร์ด Arduino ไว้ในเคสที่มีช่องใส่แบตเตอรี่
• เราซ่อมเซอร์โวมอเตอร์โดยใช้กาวซุปเปอร์หรืออีพอกซีในพื้นที่ว่างด้านหน้าของบอร์ด
• เราวางเซอร์โวมอเตอร์ตัวที่สองไว้ในอุปกรณ์ที่หมุนได้และยึดโครงสร้างทั้งหมดให้แน่น
• เราเชื่อมต่อเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดกับ Arduino โดยเชื่อมต่อกราวด์กับ GND, SDA ถึง PIN4, VIN ถึง 3.3V และ SCL ถึง PIN5 นอกจากนี้เรายังจะติดตั้งตัวต้านทาน 4.7 kOhm โดยเชื่อมต่อ SDA กับ 3.3V และ SCL เป็น 3.3V
• เราเชื่อมต่อเลเซอร์การ์ดหรือตัวชี้เลเซอร์ นี่เป็นการติดตามตำแหน่งที่กำลังสแกนอยู่
• เราติดตั้งเว็บแคมเพื่อให้ทิศทางตรงกับทิศทางของเซ็นเซอร์ IR และเลเซอร์ทุกประการ

นั่นคือทั้งหมดที่ คุณสร้างภาพความร้อนด้วยมือของคุณเอง!

มันดีสำหรับอะไร?

กระบวนการสแกนวัตถุและออกแผนที่ความร้อนใช้เวลาประมาณหนึ่งนาที เนื่องจากเซ็นเซอร์จะสแกนภาพในอนาคตทีละจุด แน่นอนว่าสิ่งนี้ไม่มีประโยชน์อย่างแน่นอนสำหรับกระบวนการล่าสัตว์ อย่างไรก็ตาม กล้องถ่ายภาพความร้อนแบบโฮมเมดนี้จะเป็นตัวช่วยที่ดีเยี่ยมสำหรับงานก่อสร้างและงานซ่อมแซมอื่นๆ ตัวอย่างเช่น สามารถใช้เป็นวิธีการทดสอบความร้อนในการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าหรือชุดอุปกรณ์ไฟฟ้า อุปกรณ์นี้ช่วยให้คุณไม่เพียงแต่เห็นภาพความร้อนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงค่าอุณหภูมิเชิงปริมาณอีกด้วย

นอกจากการทำงานที่ช้าแล้ว กล้องถ่ายภาพความร้อนยังมีข้อเสียอีกประการหนึ่งคือเชื่อมต่อกับพีซีอย่างแน่นหนาซึ่งทำให้เคลื่อนที่ได้ไม่ดี แต่ในบางกรณีความสามารถของอุปกรณ์และราคาก็ค่อนข้างสมเหตุสมผล - สำหรับส่วนประกอบทั้งหมดคุณจะต้องจ่ายไม่เกิน 200 USD จ.

ข้อสรุป

จากตัวเลือกที่เราอธิบายไว้สำหรับการประกอบเครื่องถ่ายภาพความร้อนแบบโฮมเมด มีข้อสรุปสองประการดังนี้:

1. ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะสร้างภาพความร้อนด้วยตัวเอง
2. กล้องถ่ายภาพความร้อนแบบโฮมเมดมีขอบเขตการใช้งานที่แคบมาก

ดังนั้น หากคุณต้องการกล้องถ่ายภาพความร้อนเพื่อการใช้งานทั่วโลก คุณควรเลื่อนการทดลองออกไปและเสียเงินซื้อไป อุปกรณ์คุณภาพสูง. สำหรับทุกคนที่รักการออกแบบและค่อนข้างพอใจกับความเป็นไปได้ของผลิตภัณฑ์โฮมเมดเราสามารถให้คำแนะนำ - รวบรวมทดลองและอาจเป็นไปได้ว่าคุณจะสามารถก้าวข้ามความสำเร็จที่เราอธิบายไว้ได้ ตัวเลือกแบบโฮมเมดและสร้างภาพความร้อนขั้นสูงยิ่งขึ้นสำหรับการล่าสัตว์ด้วยมือของคุณเอง ไปเลย!

ผู้ที่ไม่คุ้นเคยกับหัวแร้งและไขควงเป็นพิเศษ แต่ชอบใช้เวลาอยู่กับธรรมชาติ เช่นเดียวกับผู้ที่ใช้เพื่อจุดประสงค์ทางวิชาชีพอาจต้องเห็นภาพคุณสมบัติอุณหภูมิของวัตถุในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 100 °C แนะนำให้ใส่ใจกับอุปกรณ์กึ่งมืออาชีพสำเร็จรูป ตัวอย่างเช่น บนสมาร์ทโฟนที่มีกล้องถ่ายภาพความร้อน Flir One

อุปกรณ์เหล่านี้สามารถให้บริการแก่นักล่าและนักเดินทางสุดขั้วได้เป็นอย่างดี เนื่องจากมีความสะดวก คล่องตัว และสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิ 0 ถึง 45 °C และมีความชื้นในบรรยากาศสูง และในขณะเดียวกันราคาของอุปกรณ์ดังกล่าวก็ไม่แตกต่างจากต้นทุนของผลิตภัณฑ์โฮมเมดทุกชนิดมากนัก

กล้องถ่ายภาพความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่สามารถใช้เพื่อติดตามการกระจายอุณหภูมิของพื้นผิวที่วัดได้ พื้นผิวนี้จะปรากฏบนหน้าจออุปกรณ์ในรูปแบบของฟิลด์สี ในฟิลด์นี้ สีบางอย่างจะสอดคล้องกับอุณหภูมิที่กำหนด หน้าจอจะแสดงช่วงอุณหภูมิที่ชัดเจน ความละเอียดมาตรฐานของกล้องถ่ายภาพความร้อนรุ่นล่าสุดคือ 0.1 องศา

ในอุปกรณ์ราคาไม่แพง ข้อมูลจะถูกจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำของอุปกรณ์ และหากจำเป็น ก็จะอ่านผ่านคอมพิวเตอร์ ส่วนใหญ่แล้วอุปกรณ์ดังกล่าวจะใช้ร่วมกับแล็ปท็อปและโปรแกรมพิเศษที่รับข้อมูลจากเครื่องสร้างภาพความร้อน

กล้องถ่ายภาพความร้อนปรากฏตัวครั้งแรกในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ผ่านมา ระบบถ่ายภาพความร้อนสมัยใหม่เริ่มพัฒนาเฉพาะในยุค 60 เท่านั้น ตัวรับรังสีความร้อนมีองค์ประกอบเดียว ภาพในตัวรับถูกดำเนินการโดยใช้การกระจัดแบบจุดของเลนส์ อุปกรณ์ดังกล่าวมีประสิทธิภาพต่ำและทำให้สามารถสังเกตการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิด้วยความเร็วต่ำได้

ด้วยการพัฒนาความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี เซลล์ที่สามารถจัดเก็บสัญญาณแสงได้ปรากฏขึ้น การออกแบบตัวสร้างภาพความร้อนใหม่โดยใช้เมทริกซ์เซนเซอร์มีความเป็นไปได้ที่จะออกแบบ จากเมทริกซ์เหล่านี้ สัญญาณจะถูกส่งไปยังตัวถอดรหัส จากนั้นจึงไปยังโปรเซสเซอร์หลักของอุปกรณ์เพื่อทำการประมวลผล

ในลำดับที่แน่นอน สัญญาณจะถูกฉายลงบนเมทริกซ์ที่มีการกระจายอุณหภูมิด้วยสีที่กำหนดต่างกัน หลักการนี้ทำให้สามารถรับอุปกรณ์อัตโนมัติแบบพกพาที่สามารถประมวลผลข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งช่วยให้สามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแบบเรียลไทม์ได้

การพัฒนาที่น่าหวังสำหรับตัวสร้างภาพความร้อนรุ่นใหม่คือการใช้โบโลมิเตอร์ที่ไม่มีการระบายความร้อน หลักการนี้ขึ้นอยู่กับความแม่นยำที่เพิ่มขึ้นในการคำนวณการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของแผ่นบางภายใต้อิทธิพลของการแผ่รังสีความร้อนทั่วทั้งสเปกตรัม เทคโนโลยีนี้ได้รับความนิยมในหลายประเทศสำหรับการผลิตกล้องถ่ายภาพความร้อนใหม่ ซึ่งมีข้อกำหนดด้านความปลอดภัยและความคล่องตัวสูง ในประเทศของเรา การผลิตกล้องถ่ายภาพความร้อนอัตโนมัติพร้อมโบโลมิเตอร์ที่ไม่มีการระบายความร้อนเริ่มขึ้นในปี 2550

คุณสมบัติการทำงานและการออกแบบ

รังสีอินฟราเรดถูกโฟกัสโดยระบบออปติคอลของตัวสร้างภาพความร้อนไปยังตัวรับ ซึ่งให้สัญญาณในรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงความต้านทานหรือแรงดันไฟฟ้า
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะบันทึกสัญญาณที่ได้รับจากระบบถ่ายภาพความร้อน เป็นผลให้สัญญาณถูกแปลงเป็นเทอร์โมแกรมอิเล็กทรอนิกส์ มันถูกแสดงบนจอแสดงผล

เทอร์โมแกรมคือภาพของวัตถุที่ได้รับการประมวลผลโดยระบบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อแสดงบนหน้าจอด้วยเฉดสีที่แตกต่างกันซึ่งสอดคล้องกับการกระจายตัวของรังสีอินฟราเรดเหนือพื้นที่ของวัตถุ เป็นผลให้ผู้ปฏิบัติงานเห็นเทอร์โมแกรมที่สอดคล้องกับการแผ่รังสีความร้อนที่มาจากวัตถุที่กำลังศึกษา

ความไวของเครื่องตรวจจับต่อการแผ่รังสีความร้อนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของตัวเองและคุณภาพการทำความเย็น ดังนั้นเครื่องตรวจจับจึงถูกวางไว้ในอุปกรณ์ทำความเย็นแบบพิเศษ การทำความเย็นที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือไนโตรเจนเหลว อย่างไรก็ตามวิธีนี้ไม่สะดวกและค่อนข้างดั้งเดิม

การระบายความร้อนด้วยเหล็กอีกประเภทหนึ่ง เหล่านี้เป็นเซมิคอนดักเตอร์ที่สามารถให้อุณหภูมิที่แตกต่างเมื่อผ่านเข้าไป กระแสไฟฟ้าและปฏิบัติตามหลักการ ปั๊มความร้อน. ความไวของเซ็นเซอร์สร้างภาพความร้อนถูกสร้างขึ้นโดยใช้เซมิคอนดักเตอร์ที่มีความละเอียดอ่อนซึ่งทำจากปรอท-แคดเมียม-เทลลูเรียม อินเดียมแอนติโมไนด์ และวัสดุอื่นๆ

ชิ้นส่วนและส่วนประกอบของตัวสร้างภาพความร้อน

ค่าใช้จ่ายของกล้องถ่ายภาพความร้อนค่อนข้างสูง องค์ประกอบหลักคือเลนส์และเมทริกซ์ (ตัวรับรังสี) ซึ่งคิดเป็น 90% ของต้นทุนของอุปกรณ์ทั้งหมด เมทริกซ์ดังกล่าวผลิตได้ยาก เลนส์ไม่สามารถทำจากแก้วได้ เนื่องจากกระจกไม่ได้ส่งผ่านรังสีอินฟราเรด ดังนั้นจึงใช้วัสดุหายากราคาแพง (เจอร์เมเนียม) สำหรับเลนส์ ขณะนี้อยู่ระหว่างการค้นหาวัสดุราคาไม่แพงอื่นๆ

ส่วนประกอบอื่นๆ ของอุปกรณ์ได้แก่:

1 - ฝาปิดเลนส์
2 - จอแสดงผล
3 - การควบคุม
4 — ด้ามจับพร้อมสายรัด
5 - ตัวสร้างภาพความร้อน
6 - เริ่มต้น
7 — เลนส์
8* — ระบบอิเล็กทรอนิกส์
9* - หน่วยความจำสำหรับจัดเก็บข้อมูล
10* - ซอฟต์แวร์

เลนส์

ในตัวสร้างภาพความร้อนใน บังคับมีเลนส์อย่างน้อยหนึ่งตัวที่สามารถโฟกัสการแผ่รังสีของคลื่นอินฟราเรดไปยังตัวรับรังสีได้ จากนั้นเครื่องรับจะส่งสัญญาณไฟฟ้าและสร้างภาพความร้อน (อิเล็กทรอนิกส์) ที่เรียกว่าเทอร์โมแกรม

เลนส์ส่วนใหญ่มักทำจากเจอร์เมเนียม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการส่งผ่านแสงของเลนส์ จึงมีการใช้การเคลือบฟิล์มบางป้องกันแสงสะท้อน ชุดอุปกรณ์สร้างภาพความร้อนมักจะมีกล่องสำหรับจัดเก็บและพกพาอุปกรณ์และอื่นๆ อุปกรณ์เพิ่มเติมเพื่อการใช้งานเครื่องในสภาพสนาม

จอแสดงผล

รูปแบบการแผ่รังสีความร้อนจะแสดงบนหน้าจอคริสตัลเหลว (จอแสดงผล) ควรมีความสว่างที่ดีและมีขนาดเพียงพอสำหรับการดูภาพภายใต้สภาพแสงต่างๆ ในสนามได้อย่างง่ายดาย มักจะมีข้อมูลสนับสนุนบนหน้าจอ ซึ่งรวมถึงระดับสีอุณหภูมิ เวลา วันที่ การชาร์จแบตเตอรี่ อุณหภูมิวัตถุ และข้อมูลที่เป็นประโยชน์อื่นๆ

วงจรประมวลผลสัญญาณและเครื่องรับรังสี ใช้ในการปรับเปลี่ยนการแผ่รังสีแสงอินฟราเรดให้ได้ตามต้องการ ข้อมูลที่เป็นประโยชน์. การแผ่รังสีความร้อนของวัตถุจะมุ่งไปที่เครื่องรับพิเศษ มันทำจากสารกึ่งตัวนำ การแผ่รังสีความร้อนจะสร้างสัญญาณไฟฟ้าที่เครื่องรับ ต่อไปสัญญาณไปที่ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่อยู่ภายในอุปกรณ์ หลังจากประมวลผลสัญญาณด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แล้ว ภาพความร้อนจะปรากฏขึ้นบนหน้าจอ

การควบคุม

การใช้องค์ประกอบเหล่านี้ จะมีการปรับเปลี่ยนต่างๆ ในระบบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อปรับภาพการแผ่รังสีความร้อนบนจอแสดงผลให้เหมาะสมที่สุด การตั้งค่าดังกล่าวอาจมีการเปลี่ยนแปลงทางอิเล็กทรอนิกส์ โทนสีและฟิวชั่นภาพ ช่วงระดับความร้อน อุณหภูมิพื้นหลังที่สะท้อนและความเปล่งรังสีก็จะถูกปรับด้วย

เก็บข้อมูล

ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลซึ่งประกอบด้วยภาพความร้อนและข้อมูลเสริมสามารถจัดเก็บไว้ในการ์ดหน่วยความจำอิเล็กทรอนิกส์ประเภทต่างๆ หรืออุปกรณ์ถ่ายโอนและจัดเก็บข้อมูล

ระบบถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรดส่วนใหญ่สามารถจัดเก็บข้อมูลข้อความและเสียงที่รองรับได้ เช่นเดียวกับสแน็ปช็อตของภาพ ซึ่งได้มาจากการใช้กล้องในตัวที่ทำงานในสเปกตรัมที่มนุษย์มองเห็นได้

การสร้างรายงานและซอฟต์แวร์

ซอฟต์แวร์ที่ใช้กับระบบถ่ายภาพความร้อนสมัยใหม่หลายระบบนั้นใช้งานง่ายและใช้งานได้สำหรับผู้ปฏิบัติงาน ภาพดิจิทัลความร้อนและภาพที่มองเห็นได้จะถูกคัดลอกไปยังคอมพิวเตอร์หรือแล็ปท็อป ที่นั่น ข้อมูลนี้สามารถวิเคราะห์ได้โดยใช้จานสีต่างๆ และสามารถปรับเปลี่ยนข้อมูลเรดิโอเมตริกอื่นๆ ได้

นอกจากนี้ยังสามารถใช้ตัวเลือกการวิเคราะห์ในตัวได้อีกด้วย ภาพที่ประมวลผลสามารถรวมไว้ในรายงานตัวอย่างหรือพิมพ์บนเครื่องพิมพ์ได้ นอกจากนี้ยังสามารถส่งรูปภาพให้กับลูกค้าผ่านทางอินเทอร์เน็ตหรือบันทึกทางอิเล็กทรอนิกส์บนคอมพิวเตอร์

การจัดหมวดหมู่

ตัวสร้างภาพความร้อนแบ่งออกเป็นหลายประเภทตามลักษณะเฉพาะต่างๆ

การสังเกต แปลงรังสีอินฟราเรดเป็นแสงที่ตามองเห็นตามระดับสีพิเศษ

การวัด กล้องถ่ายภาพความร้อนสามารถระบุอุณหภูมิของวัตถุที่กำลังตรวจสอบได้โดยการกำหนดค่าของสัญญาณพิกเซลดิจิทัลให้กับอุณหภูมิที่สอดคล้องกัน ผลลัพธ์ที่ได้คือภาพการกระจายตัวของอุณหภูมิ

เครื่องเขียน กล้องถ่ายภาพความร้อนใช้สำหรับใช้ในสถานประกอบการอุตสาหกรรมที่มีการตรวจสอบการปฏิบัติตามกระบวนการทางเทคโนโลยีในช่วง -40 +2000 องศา อุปกรณ์ดังกล่าวติดตั้งระบบระบายความร้อนด้วยไนโตรเจนเพื่อสร้างสภาวะปกติสำหรับการทำงานของอุปกรณ์รับ ระบบดังกล่าวประกอบด้วยตัวสร้างภาพความร้อนรุ่นที่ 3 ที่สร้างบนเมทริกซ์ตัวตรวจจับแสงแบบเซมิคอนดักเตอร์

แบบพกพาอุปกรณ์ถ่ายภาพความร้อนได้รับการพัฒนาโดยใช้ไมโครโบโลมิเตอร์ซิลิคอนที่ไม่มีการระบายความร้อน เป็นผลให้สามารถละทิ้งการใช้อุปกรณ์ทำความเย็นขนาดใหญ่และมีราคาแพงได้ อุปกรณ์ดังกล่าวมีข้อดีทั้งหมดของรุ่นที่อยู่กับที่ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในสถานที่เข้าถึงยากอีกด้วย กล้องถ่ายภาพความร้อนแบบพกพาจำนวนมากสามารถเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เพื่อประมวลผลข้อมูลได้

อุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืนมักสับสนกับเครื่องถ่ายภาพความร้อน อย่างไรก็ตามมีความแตกต่างอย่างมากระหว่างพวกเขา อุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืนสามารถทำงานในสภาพแสงน้อยได้เนื่องจากจะขยายแสง บ่อยครั้งที่แสงที่เข้าสู่เลนส์ทำให้บุคคลตาบอด กล้องถ่ายภาพความร้อนไม่ต้องการแสง เนื่องจากหลักการทำงานใช้รังสีอินฟราเรดความร้อน

ขอบเขตการใช้งานของตัวสร้างภาพความร้อน

กล้องถ่ายภาพความร้อนถูกนำมาใช้ในด้านต่างๆ ของชีวิตของเรา ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์เหล่านี้ใช้ในการรักษาความปลอดภัยของสิ่งอำนวยความสะดวกและข่าวกรองทางทหาร ในเวลากลางคืนบุคคลจะสามารถมองเห็นผ่านอุปกรณ์นี้ในความมืดสนิทในระยะไกลถึง 300 เมตรและ อุปกรณ์ทางทหารมองเห็นได้ไกลถึง 3 กม.

ปัจจุบันมีกล้องวิดีโอไมโครเวฟที่มีเอาต์พุตภาพไปยังคอมพิวเตอร์ ความไวของกล้องดังกล่าวมีหลายร้อยองศา ดังนั้นหากคุณจับที่จับประตูในเวลากลางคืน จะมองเห็นรอยพิมพ์ความร้อนได้ประมาณ 30 นาที

กล้องถ่ายภาพความร้อนมีแนวโน้มที่ดีในการระบุข้อบกพร่องในการติดตั้งต่างๆ สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิของสถานที่บางแห่งในกลไกหรืออุปกรณ์เพิ่มขึ้นหรือลดลง บางครั้งข้อบกพร่องบางอย่างสามารถตรวจพบได้ด้วยกล้องถ่ายภาพความร้อนเท่านั้น ในการรองรับโครงสร้างที่มีน้ำหนักมาก (สะพาน) ในระหว่างที่โลหะเสื่อมสภาพและทำให้เกิดการเสียรูป ความร้อนจะถูกสร้างขึ้นในบางจุดมากกว่าที่ควรจะเป็น ดังนั้นจึงสามารถวินิจฉัยข้อบกพร่องได้โดยไม่ต้องแยกชิ้นส่วนวัตถุ

ด้วยเหตุนี้ เราจึงสามารถพูดได้ว่าเครื่องถ่ายภาพความร้อนถูกใช้เป็นตัวควบคุมการปฏิบัติงานด้านความปลอดภัยของโรงงาน

กล้องถ่ายภาพความร้อนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์เพื่อวินิจฉัยพยาธิสภาพของโรคต่างๆ ในคนไข้ที่มีสุขภาพดี อุณหภูมิร่างกายจะกระจายอย่างสมมาตรจากกึ่งกลางของร่างกาย หากความสมมาตรนี้เสีย แสดงว่าเป็นเกณฑ์ในการวินิจฉัยโรคด้วยเครื่องถ่ายภาพความร้อน

การถ่ายภาพความร้อนเป็นวิธีการวินิจฉัยทางการแพทย์สมัยใหม่ วิธีการนี้มีพื้นฐานมาจากการตรวจจับรังสีอินฟราเรดจากร่างกายมนุษย์ โดยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของมัน ความเข้มและการกระจายของการแผ่รังสีความร้อนโดยปกติแล้วจะถูกกำหนดโดยกระบวนการทางสรีรวิทยาที่แปลกประหลาดซึ่งเกิดขึ้นในร่างกายในอวัยวะที่อยู่ลึกและผิวเผิน

สภาวะทางพยาธิวิทยาต่างๆ มีลักษณะไม่สมดุลในการกระจายอุณหภูมิของร่างกาย สิ่งนี้สะท้อนให้เห็นในภาพเทอร์โมกราฟิก ข้อเท็จจริงนี้มีความสำคัญต่อการพยากรณ์และการวินิจฉัยที่สำคัญ นี่คือหลักฐานจากการศึกษาทางคลินิกจำนวนมาก

เทอร์โมกราฟฟีมีสองประเภทหลัก:

1. ถ่ายภาพความร้อนทางไกล
2. ติดต่อถ่ายภาพความร้อนคอเลสเตอรอล

การถ่ายภาพความร้อนทางไกลทำงานโดยการปรับเปลี่ยนรังสีอินฟราเรดจากร่างกายมนุษย์ให้เป็นสัญญาณกระแสไฟฟ้า ซึ่งจะแสดงบนจอแสดงผลของกล้องถ่ายภาพความร้อน

การตรวจวัดอุณหภูมิโคเลสเตอรอลแบบสัมผัสทำงานบนหลักการ คุณสมบัติทางแสงผลึกเหลว ปรากฏโดยการเปลี่ยนสีเป็นสีรุ้งเมื่อทาบนพื้นผิวที่เปล่งแสง สถานที่ที่เย็นกว่าจะเป็นสีน้ำเงิน และสถานที่ที่ร้อนกว่าจะเป็นสีแดง

การใช้งานทางอุตสาหกรรม

• การตรวจสอบกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนในระบบไอเสียของรถยนต์ เครื่องยนต์ และหม้อน้ำ
• ตรวจสอบและออกแบบระบบเบรกรถยนต์
• การควบคุมการเชื่อมด้วยอัลตราโซนิก
• การพัฒนาระบบปรับอากาศรถยนต์
• ควบคุมคุณภาพ แผงวงจรในด้านอิเล็กทรอนิกส์
• การควบคุมโหมดการเชื่อม
• การตรวจจับการเยื้องศูนย์ของเพลา แบริ่ง เกียร์
• การวิเคราะห์ความเค้นของโลหะ
• การตรวจสอบฉนวนและความแน่นของภาชนะบรรจุของเหลว
• การกำหนดคุณสมบัติของฉนวนความร้อน
• การตรวจจับการสูญเสียความร้อนภายในอาคาร
• การวินิจฉัยโครงสร้างฟันดาบ
• การป้องกันอัคคีภัย
• การตรวจจับการรั่วไหลของก๊าซจากท่อส่งก๊าซ
• การควบคุมกระบวนการทางเทคโนโลยี
• ตรวจเช็คอุปกรณ์ไฟฟ้า.
• ตรวจสอบประสิทธิภาพของเส้นทางความร้อน
• การระบุสถานที่ที่อากาศเย็นรั่วไหล
• การควบคุมฉนวนกันความร้อนของท่อ
• ตรวจสอบอุปกรณ์ที่เติมน้ำมัน
• การตรวจสอบสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
• การควบคุมแก๊สและปล่องไฟ

วัตถุใดๆ ปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความถี่ที่กว้างมาก รวมถึงคลื่นในสเปกตรัมอินฟราเรดที่เรียกว่า "รังสีความร้อน" ในกรณีนี้ความเข้มของการแผ่รังสีความร้อนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของวัตถุโดยตรงและเฉพาะในเวลามากเท่านั้น ระดับเล็กขึ้นอยู่กับสภาพแสงในช่วงที่มองเห็นได้ ดังนั้นด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ถ่ายภาพความร้อนจึงสามารถรวบรวมและแสดงข้อมูลเพิ่มเติมที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ด้วยตามนุษย์และอุปกรณ์ต่างๆ และมองเห็นวัตถุใด ๆ ที่สังเกตได้ กล้องถ่ายภาพความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้คุณเห็นภาพรูปแบบของการแผ่รังสีความร้อนของ วัตถุที่สังเกตได้ สิ่งนี้เปิดโอกาสพิเศษมากมายสำหรับกิจกรรมด้านต่างๆ ได้แก่ การวัดที่แม่นยำ การควบคุมกระบวนการทางเทคโนโลยี และแน่นอน – การรับรองความปลอดภัย

หลักการทำงานของกล้องถ่ายภาพความร้อนสมัยใหม่นั้นขึ้นอยู่กับความสามารถของวัสดุบางชนิดในการตรวจจับรังสีในช่วงอินฟราเรด ผ่าน อุปกรณ์ออปติคอลซึ่งรวมถึงเลนส์ที่ทำจากวัสดุหายากซึ่งโปร่งใสต่อรังสีอินฟราเรด (เช่น เจอร์เมเนียม) การแผ่รังสีความร้อนของวัตถุจะถูกฉายลงบนอาร์เรย์เซ็นเซอร์ที่ไวต่อรังสีอินฟราเรด ถัดไป วงจรไมโครที่ซับซ้อนจะอ่านข้อมูลจากเซ็นเซอร์เหล่านี้และสร้างสัญญาณวิดีโอ โดยที่สีของภาพต่างกันจะสอดคล้องกับอุณหภูมิที่แตกต่างกันของวัตถุที่สังเกตได้ ระดับความสอดคล้องระหว่างสีของจุดในภาพและอุณหภูมิสัมบูรณ์ของวัตถุที่สังเกตสามารถแสดงได้ที่ด้านบนของเฟรม นอกจากนี้ยังสามารถระบุอุณหภูมิของจุดที่ร้อนที่สุดและเย็นที่สุดในภาพได้อีกด้วย กล้องถ่ายภาพความร้อนจะแตกต่างกันไปตามขนาดขั้นของอุณหภูมิที่วัดได้ เทคโนโลยีสมัยใหม่ช่วยให้คุณแยกแยะอุณหภูมิของวัตถุได้ด้วยความแม่นยำ 0.05-0.1 K

อุปกรณ์ถ่ายภาพความร้อนจำนวนมากยังติดตั้งอุปกรณ์หน่วยความจำสำหรับบันทึกภาพวิดีโอผลลัพธ์ของรูปแบบการแผ่รังสีความร้อน และไมโครโปรเซสเซอร์ประสิทธิภาพสูงที่ให้การวิเคราะห์แบบเรียลไทม์ของภาพรังสีอินฟราเรดที่ได้รับจากการสแกน บ่อยครั้งที่มีการใช้การกำหนดค่าการใช้งานร่วมกันของกล้องถ่ายภาพความร้อนและกล้องวิดีโอซึ่งช่วยให้โดยทั่วไปสามารถรับภาพของวัตถุในช่วง "ขยาย" ของสเปกตรัมอินฟราเรดและสเปกตรัมที่มองเห็นรวมกันและในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย (เช่น การขาดแสงสว่างของวัตถุ) ให้สังเกตวัตถุอย่างน้อยหนึ่งช่วง IR หรือช่วงที่มองเห็นสามารถซ้อนทับกันหรือออกอากาศแยกกันได้ ซอฟต์แวร์พิเศษช่วยให้คุณสามารถกำหนดค่าการทำงานของศูนย์ถ่ายภาพความร้อน โดยประสานงานการทำงานของอุปกรณ์ที่รวมอยู่ทั้งหมดอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด

ความแม่นยำของภาพและคุณลักษณะอื่นๆ ของกล้องถ่ายภาพความร้อนมักจะถูกกำหนดโดยขอบเขตการใช้งาน ในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์มีการใช้การออกแบบที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งมีขั้นตอนที่เล็กที่สุดในอุณหภูมิที่วัดได้เนื่องจากความเชี่ยวชาญเฉพาะทางที่แคบ เพื่อความปลอดภัยในสถานที่ต่าง ๆ มีการใช้แบบจำลองที่บันทึกการแผ่รังสีความร้อนด้วยความแม่นยำน้อยกว่าเล็กน้อย แต่ทำงานในช่วงความถี่ที่กว้างกว่าและมีความแม่นยำเพียงพอที่จะทำหน้าที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไม่ว่าในกรณีใด หลักการทำงานของกล้องถ่ายภาพความร้อน - การวัดและการแสดงภาพการแผ่รังสีความร้อน - เป็นที่ต้องการในทุกด้านของชีวิตในสังคมยุคใหม่

ลักษณะทางเทคนิคของตัวสร้างภาพความร้อน

หลัก ลักษณะทางเทคนิคกล้องถ่ายภาพความร้อนที่ผู้เชี่ยวชาญให้ความสนใจคือพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ประเภทเมทริกซ์ ความยาวโฟกัส ความไวของเมทริกซ์ มุมมอง และช่วงอุณหภูมิในการทำงาน แน่นอนว่านี่เป็นเพียงพารามิเตอร์หลักเท่านั้น ยังมีอย่างอื่นอีกมากมาย

เนื่องจากแต่ละรุ่นมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกันไปตามวัตถุประสงค์ คุณจึงสามารถค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับรุ่นเหล่านี้ได้ในแค็ตตาล็อกของเรา

วันนี้ทุกคนคงเคยได้ยินเกี่ยวกับอุปกรณ์เช่นตัวสร้างภาพความร้อน ข้อยกเว้นอาจเป็นเด็กเล็ก อีกประการหนึ่งคือมีคนไม่มากนักที่เห็นอุปกรณ์นี้ "ถ่ายทอดสด" และยิ่งมีผู้ที่ถือมันอยู่ในมือด้วย แต่ยังมีคนที่ไม่เพียงแต่เก็บไว้ แต่ยังสร้างกล้องถ่ายภาพความร้อนรุ่น "บ้าน" ของตัวเองอีกด้วย อย่างไรก็ตามไม่ว่าคุณจะอยู่ในหมวดหมู่ใดบทความของเราจะน่าสนใจสำหรับคุณในทุกกรณี ผู้ที่ไม่ได้ฝึกหัดจะสามารถเข้าใจหลักการทำงานของกล้องถ่ายภาพความร้อน และผู้ที่มีประสบการณ์และเก่งจะสามารถค้นพบความเป็นไปได้ใหม่ๆ ด้วยตนเอง แต่มาพูดถึงทุกสิ่งตามลำดับ

กล้องถ่ายภาพความร้อนซึ่งเป็นอุปกรณ์สำหรับการวัดอุณหภูมิพื้นผิวโดยใช้วิธีการแบบไม่สัมผัส ช่วยให้ชีวิตของตัวแทนจากหลากหลายอาชีพง่ายขึ้นอย่างมาก อุปกรณ์ที่ค่อนข้างซับซ้อนและมีราคาแพงนี้ถูกประดิษฐ์ขึ้นครั้งแรกเพื่อจุดประสงค์ทางการทหาร ปัจจุบันนี้ประสบความสำเร็จในการนำไปใช้ในกิจกรรมส่วนใหญ่ของมนุษย์ ตัวอย่างเช่นในอุตสาหกรรม - เพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงทางความร้อนในระหว่างกระบวนการทางเทคโนโลยี ในทางการแพทย์ - สำหรับการวินิจฉัยโรค เมื่อล่านกและสัตว์ ในการก่อสร้าง - เพื่อกำหนดพื้นที่รั่วไหลของความร้อนหรือในทางกลับกันสถานที่วางท่อ และนี่ไม่ใช่ประวัติที่สมบูรณ์ของอุปกรณ์นี้

ประเภทของอุปกรณ์

กล้องถ่ายภาพความร้อนเป็นอุปกรณ์มัลติฟังก์ชั่นยอดนิยมที่มีตัวเลือกการออกแบบทางเทคโนโลยีสองแบบ:

• เครื่องเขียน. อุปกรณ์ในหมวดหมู่นี้มีไว้สำหรับใช้ในสถานประกอบการอุตสาหกรรมเพื่อตรวจสอบกระบวนการทางเทคโนโลยี ระบบระบายความร้อนด้วยไนโตรเจนเป็นอุปกรณ์ทั่วไปที่ติดตั้งเครื่องสร้างภาพความร้อนดังกล่าว คุณลักษณะอุณหภูมิในการทำงานน่าประทับใจมาก: ตั้งแต่ −40 ถึง +2000 °C โดยทั่วไประบบเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่ประกอบบนเมทริกซ์ของเครื่องตรวจจับแสงแบบเซมิคอนดักเตอร์

• แบบพกพา (พกพา) การพัฒนาเชิงนวัตกรรมทำให้สามารถเลิกใช้อุปกรณ์ทำความเย็นขนาดใหญ่ได้ โดยหันไปผลิตเครื่องสร้างภาพความร้อนโดยใช้ไมโครโบโลมิเตอร์ซิลิคอนที่ไม่มีการระบายความร้อน อุปกรณ์ดังกล่าวมีข้อดีทั้งหมดจากรุ่นก่อน ซึ่งรวมถึงขั้นตอนอุณหภูมิเล็กน้อยในระหว่างการวัด (0.1 °C) นอกจากนี้ยังสามารถใช้กล้องถ่ายภาพความร้อนระดับนี้สำหรับงานประเมินที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้ทั้งความสะดวกในการใช้งานและการพกพาอุปกรณ์ กล้องถ่ายภาพความร้อนแบบพกพาจำนวนมากมีความสามารถในการเชื่อมต่อกับพีซีเพื่อการประมวลผลข้อมูลอย่างรวดเร็ว

การใช้กล้องถ่ายภาพความร้อนในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งทำให้เกิดรอยประทับบางประการเกี่ยวกับคุณลักษณะการทำงานที่จำเป็นของอุปกรณ์นี้ ดังนั้นก่อนที่จะซื้ออุปกรณ์นี้คุณควรประเมินเงื่อนไขที่จะใช้ คำแนะนำจะช่วยในเรื่องนี้ กล้องถ่ายภาพความร้อนที่ซื้อโดยไม่มีความรู้ที่ถูกต้องเกี่ยวกับคู่มือการใช้งานอาจไม่เหมาะกับความต้องการของคุณเลย ตัวอย่างเช่น กล้องถ่ายภาพความร้อนที่ใช้สำหรับการล่าสัตว์จะต้องมีตัวโลหะผสมเบาที่ทนต่อแรงกระแทกและมีระดับการป้องกันอย่างน้อย IP54

ขอแนะนำให้เป็นแบบโมโนบล็อกซึ่งมีการระบุในช่องมองภาพและหน้าจอ LCD และระยะการมองเห็นของกล้องถ่ายภาพความร้อนสำหรับล่าสัตว์ควรสูงถึง 1,500 ม. ในขณะที่ในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง ข้อกำหนดดังกล่าวไม่ได้กำหนดไว้กับกล้องถ่ายภาพความร้อน

หลักการทำงานของกล้องถ่ายภาพความร้อน

การทำงานของกล้องถ่ายภาพความร้อนขึ้นอยู่กับความสามารถของวัตถุใดๆ ในการสร้างรังสีความร้อน (รังสีอินฟราเรด) ซึ่งความเข้มจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของวัตถุโดยตรง กล้องถ่ายภาพความร้อนตรวจจับรังสีอินฟราเรดในระยะไกล และแปลงให้อยู่ในรูปแบบที่สะดวกสำหรับการรับรู้ของมนุษย์ ความแตกต่างของการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุต่างๆ ช่วยให้คุณมองเห็นภาพนูนต่ำนูนสูงในความมืด รวมถึงกระแสเย็นหรือร้อน ในกรณีนี้ พื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูงสุดจะแสดงด้วยสีแดง และพื้นที่ที่มีอุณหภูมิต่ำจะแสดงด้วยสีดำหรือสีน้ำเงิน

คุณควรเข้าใจความแตกต่างพื้นฐานระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ เช่น กล้องถ่ายภาพความร้อนและอุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืน ความแตกต่างคือความสามารถในการมองเห็นในความมืด กล้องถ่ายภาพความร้อนจะส่งรังสีอินฟราเรดของวัตถุเอง ในขณะที่อุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืนจะส่งแสงรังสีที่สะท้อนและขยายจากวัตถุอื่นๆ กล่าวคือ การใช้งานฟังก์ชันต่างๆ ของอุปกรณ์การมองเห็นตอนกลางคืนด้วยกล้องถ่ายภาพความร้อนนั้นเป็นไปได้ แต่การสร้างแผนที่ความร้อนโดยใช้อุปกรณ์การมองเห็นตอนกลางคืนนั้นทำไม่ได้

อัลกอริธึมการทำงานของตัวสร้างภาพความร้อนประกอบด้วยสามขั้นตอน:

1. การตรึงรังสีอินฟราเรด
2. แปลงเป็นค่าอุณหภูมิ
3. การก่อตัวของเทอร์โมแกรม - ภาพความร้อนของวัตถุที่แสดงการกระจายอุณหภูมิบนพื้นผิวของวัตถุ

นอกจากนี้การกระทำเหล่านี้จะเกิดขึ้นทันที

แม้ว่าหลักการทำงานของตัวสร้างภาพความร้อนจะค่อนข้างซับซ้อน แต่การออกแบบอุปกรณ์พกพาก็ไม่ยุ่งยากเกินไป

อย่างไรก็ตาม ควรคำนึงว่าเพื่อให้ภาพบนหน้าจอมีความชัดเจนเพียงพอ จึงจำเป็นต้องใช้เลนส์พิเศษที่มีส่วนผสมของเจอร์เมเนียม นี่คือสิ่งที่กำหนดราคาอุปกรณ์มืออาชีพที่มีราคาสูง ค่าใช้จ่ายของพวกเขาเป็นพันและบางครั้งก็หมื่นดอลลาร์ เห็นด้วยจำนวนเงินไม่น้อย

ความสามารถอันมหาศาลของกล้องถ่ายภาพความร้อนเป็นแรงบันดาลใจให้คนหนุ่มสาวหลายคนมีความคิดในการประกอบอุปกรณ์นี้ด้วยมือของพวกเขาเอง และโชคดีที่มีวิธีสร้างกล้องถ่ายภาพความร้อนด้วยมือของคุณเองและหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายจำนวนมากดังกล่าว แน่นอนว่าหากอุปกรณ์นั้นไม่ได้มีจุดประสงค์เพื่อใช้ในเชิงวิชาชีพ

เรานำเสนอสามตัวเลือกสำหรับการติดตั้งกล้องถ่ายภาพความร้อนที่บ้านด้านล่างนี้ - เลือกตัวเลือกที่คุณชอบที่สุด และสามารถซื้อเซ็นเซอร์สำหรับตัวสร้างภาพความร้อนและองค์ประกอบอื่น ๆ ของอุปกรณ์สำเร็จรูปได้

ตัวเลือกหมายเลข 1 กล้องถ่ายภาพความร้อนที่ต้องทำด้วยตัวเอง

วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าในตอนแรกเมทริกซ์ของกล้องทุกตัวจับรังสีอินฟราเรดได้อย่างสมบูรณ์แบบ ซึ่งอันที่จริงแล้วจำเป็นสำหรับการทำงานของกล้องถ่ายภาพความร้อน อีกประการหนึ่งคือผู้ผลิตอุปกรณ์ถ่ายภาพต้องแน่ใจว่าอุปกรณ์ดังกล่าวมองเห็นสิ่งเดียวกันกับสายตามนุษย์ ในการทำเช่นนี้จะมีการวางตัวกรองพิเศษไว้ที่ด้านหน้าเมทริกซ์เพื่อดูดซับหรือสะท้อนรังสี IR เกือบทั้งหมด - "กระจกความร้อน" หรือกระจกร้อน ด้วยตัวกรองนี้ เส้นกราฟความไวของเมทริกซ์จะคล้ายกับกราฟความไวของดวงตามนุษย์ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องง่ายที่จะสร้างภาพความร้อนด้วยมือของคุณเองจากกล้อง คุณเพียงแค่ต้องทำสองขั้นตอน - ถอดฟิลเตอร์ระบายความร้อนออกจากกล้อง และติดตั้งฟิลเตอร์สเปกตรัมที่มองเห็นได้แทน อย่างไรก็ตาม ตามที่แสดงในทางปฏิบัติ สิ่งหลังไม่จำเป็นเสมอไป

ขอบเขตของการใช้เครื่องสร้างภาพความร้อนแบบโฮมเมด

เป็นไปได้ไหมที่จะใช้กล้องถ่ายภาพความร้อนที่ผลิตในลักษณะนี้สำหรับความต้องการภายในบ้าน? ค่อนข้าง. กล้องถ่ายภาพความร้อนดังกล่าวจะเหมาะสำหรับการก่อสร้างหรือ เช่น การล่าสัตว์ หรือไม่ ค่อนข้างจะเป็นไปได้ ไม่ว่าในกรณีใดผู้ชื่นชอบกิจกรรมกลางแจ้งจะต้องชอบอุปกรณ์นี้อย่างแน่นอน ด้วยความช่วยเหลือนี้ คุณจะสามารถควบคุมการที่สัตว์ต่างๆ เข้ามายังแคมป์ของคุณในเวลากลางคืนได้ เช่นเดียวกับการค้นหาสมาชิกกลุ่มที่สูญหายไปในหมอกหรือเมฆฝุ่น

หากคุณมีกล้อง DSLR ที่ไม่จำเป็น ประมาณ 40 เหรียญสหรัฐสำหรับฟิลเตอร์ IR และความปรารถนาและความสามารถในการแยกชิ้นส่วนกล้อง ตัวเลือกนี้คุ้มค่าแก่การลองใช้อย่างแน่นอน

ตัวเลือกหมายเลข 2 อิมเมจความร้อนที่ต้องทำด้วยตัวเองโดยใช้เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดและบอร์ด Arduino

แนวคิดของวิธีนี้นั้นง่ายมาก ในการสร้างภาพความร้อนด้วยมือของคุณเอง คุณจะต้องมีเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดราคาไม่แพง - นี่คืออุปกรณ์ที่สามารถวัดอุณหภูมิของจุดเฉพาะในอวกาศในระยะทางสั้น ๆ และบอร์ด Arduino ซึ่งเราจะเชื่อมต่อกับมัน ไฟ LED RGB จากไฟฉายบางตัว

บอร์ด Arduino เป็นเครื่องมือซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่ออกแบบมาสำหรับผู้ใช้ที่ไม่ใช่มืออาชีพเพื่อสร้างระบบที่เรียบง่ายในด้านระบบอัตโนมัติและหุ่นยนต์

เรามาตั้งโปรแกรมระบบเพื่อให้ไฟหลอดไฟเปลี่ยนเป็นสีต่างๆ ขึ้นอยู่กับค่าที่อ่านได้จากเทอร์โมมิเตอร์ ลองทำแบบดั้งเดิมเพื่อให้อุณหภูมิสูงสอดคล้องกับสีแดง และอุณหภูมิต่ำสอดคล้องกับสีน้ำเงิน ดังนั้น ด้วยการเล็งไฟฉายที่มีเทอร์โมมิเตอร์ในตัวไปที่วัตถุใดๆ เราจะส่องสว่างวัตถุนี้ด้วยสีที่เหมาะสมโดยอัตโนมัติ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของมัน หากคุณเพิ่มกล้องเข้ากับชุดนี้ คุณจะไม่เพียงแต่สามารถมองเห็นอุณหภูมิของพื้นผิวของวัตถุรอบตัวคุณเป็นสีได้เท่านั้น แต่คุณยังจะได้ภาพที่ไม่เลวร้ายไปกว่าภาพที่แม้แต่กล้องถ่ายภาพความร้อนที่มีราคาแพงที่สุดก็สามารถทำได้ ดู.

กล้องถ่ายภาพความร้อนสามารถใช้ที่ไหนได้?

แน่นอนว่าอุปกรณ์ดังกล่าวไม่เหมือนกับเครื่องถ่ายภาพความร้อนสำหรับการล่าสัตว์ เป็นการยากที่จะสร้างอุปกรณ์ทรงพลังด้วยมือของคุณเอง แต่ตัวเลือกที่นำเสนออาจเป็นประโยชน์สำหรับความต้องการในบ้าน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้นทุนของการออกแบบโฮมเมดนี้ไม่เกิน 50 ดอลลาร์

ตัวเลือกหมายเลข 3 ปรับปรุงตัวสร้างภาพความร้อนแบบโฮมเมดสำหรับการถ่ายภาพวัตถุคงที่

การพัฒนานี้เกิดจากนักเรียนชาวเยอรมันสองคน Max Ritter และ Mark Cole ผู้อยู่อาศัยรุ่นเยาว์ในเมือง Mindelheim เหล่านี้ได้คิดค้นอุปกรณ์ที่ค่อนข้างง่ายในการผลิต และได้รับรางวัลอุปกรณ์ดังกล่าวในปี 2010 ที่ฟอรัมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

อุปกรณ์ประกอบด้วยเซอร์โวสองตัว (สำหรับการเคลื่อนที่ในแนวนอนและแนวตั้ง) ตัวควบคุม Arduino (รับผิดชอบในการประมวลผลสัญญาณและการถ่ายโอนข้อมูลไปยังพีซี) โมดูลเซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบไม่สัมผัส (เช่น MLX90614-BCI) โมดูลเลเซอร์หรือ ตัวชี้เลเซอร์ (จะระบุพื้นที่การสแกน ), ตัวเรือนและเว็บแคม คุณจะต้องมีตัวต้านทาน 4.7 kOhm สองตัวและขาตั้งกล้องหนึ่งตัว

กล้องมีบทบาทเป็นช่องมองภาพของพื้นที่สแกนรวมถึงแหล่งที่มาของภาพต้นฉบับ เว็บแคมราคาถูกทุกตัวสามารถรับมือกับบทบาทนี้ได้ (ยิ่งเล็กก็ยิ่งดี)

ข้อมูลที่สร้างโดยเซ็นเซอร์สามารถอ่านได้โดยใช้บัส SMBus และ PWM กรณีของเรายังอนุญาตให้ใช้เซ็นเซอร์ที่มีดัชนี BCI ได้ แหล่งจ่ายไฟ 3V. ดัชนี BCI กำหนดประเภทของฟอร์มแฟคเตอร์พร้อมสิ่งที่แนบมาซึ่งให้มุมมองที่แคบ 5°

การประกอบ

• เราวางบอร์ด Arduino ไว้ในเคสที่มีช่องใส่แบตเตอรี่
• เราซ่อมเซอร์โวมอเตอร์โดยใช้กาวซุปเปอร์หรืออีพอกซีในพื้นที่ว่างด้านหน้าของบอร์ด
• เราวางเซอร์โวมอเตอร์ตัวที่สองไว้ในอุปกรณ์ที่หมุนได้และยึดโครงสร้างทั้งหมดให้แน่น
• เราเชื่อมต่อเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดกับ Arduino โดยเชื่อมต่อกราวด์กับ GND, SDA ถึง PIN4, VIN ถึง 3.3V และ SCL ถึง PIN5 นอกจากนี้เรายังจะติดตั้งตัวต้านทาน 4.7 kOhm โดยเชื่อมต่อ SDA กับ 3.3V และ SCL เป็น 3.3V
• เราเชื่อมต่อเลเซอร์การ์ดหรือตัวชี้เลเซอร์ นี่เป็นการติดตามตำแหน่งที่กำลังสแกนอยู่
• เราติดตั้งเว็บแคมเพื่อให้ทิศทางตรงกับทิศทางของเซ็นเซอร์ IR และเลเซอร์ทุกประการ

นั่นคือทั้งหมดที่ คุณสร้างภาพความร้อนด้วยมือของคุณเอง!

มันดีสำหรับอะไร?

กระบวนการสแกนวัตถุและออกแผนที่ความร้อนใช้เวลาประมาณหนึ่งนาที เนื่องจากเซ็นเซอร์จะสแกนภาพในอนาคตทีละจุด แน่นอนว่าสิ่งนี้ไม่มีประโยชน์อย่างแน่นอนสำหรับกระบวนการล่าสัตว์ อย่างไรก็ตาม กล้องถ่ายภาพความร้อนแบบโฮมเมดนี้จะเป็นตัวช่วยที่ดีเยี่ยมสำหรับงานก่อสร้างและงานซ่อมแซมอื่นๆ ตัวอย่างเช่น สามารถใช้เป็นวิธีการทดสอบความร้อนในการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าหรือชุดอุปกรณ์ไฟฟ้า อุปกรณ์นี้ช่วยให้คุณไม่เพียงแต่เห็นภาพความร้อนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงค่าอุณหภูมิเชิงปริมาณอีกด้วย

นอกจากการทำงานที่ช้าแล้ว กล้องถ่ายภาพความร้อนยังมีข้อเสียอีกประการหนึ่งคือเชื่อมต่อกับพีซีอย่างแน่นหนาซึ่งทำให้เคลื่อนที่ได้ไม่ดี แต่ในบางกรณีความสามารถของอุปกรณ์และราคาก็ค่อนข้างสมเหตุสมผล - สำหรับส่วนประกอบทั้งหมดคุณจะต้องจ่ายไม่เกิน 200 USD จ.

ข้อสรุป

จากตัวเลือกที่เราอธิบายไว้สำหรับการประกอบเครื่องถ่ายภาพความร้อนแบบโฮมเมด มีข้อสรุปสองประการดังนี้:

1. ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะสร้างภาพความร้อนด้วยตัวเอง
2. กล้องถ่ายภาพความร้อนแบบโฮมเมดมีขอบเขตการใช้งานที่แคบมาก

ดังนั้น หากคุณต้องการกล้องถ่ายภาพความร้อนเพื่อวัตถุประสงค์ระดับโลก คุณควรเลื่อนการทดลองออกไปและใช้จ่ายเงินกับอุปกรณ์คุณภาพสูง สำหรับทุกคนที่รักการออกแบบและค่อนข้างพอใจกับความเป็นไปได้ของผลิตภัณฑ์โฮมเมด เราสามารถให้คำแนะนำ - รวบรวม ทดลอง และอาจเป็นไปได้ว่าคุณจะสามารถเอาชนะความสำเร็จของตัวเลือกโฮมเมดที่เราอธิบายไว้และ สร้างภาพความร้อนขั้นสูงยิ่งขึ้นสำหรับการล่าสัตว์ด้วยมือของคุณเอง ไปเลย!

ผู้ที่ไม่คุ้นเคยกับหัวแร้งและไขควงเป็นพิเศษ แต่ชอบใช้เวลาอยู่กับธรรมชาติ เช่นเดียวกับผู้ที่ใช้เพื่อจุดประสงค์ทางวิชาชีพอาจต้องเห็นภาพคุณสมบัติอุณหภูมิของวัตถุในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 100 °C แนะนำให้ใส่ใจกับอุปกรณ์กึ่งมืออาชีพสำเร็จรูป ตัวอย่างเช่น บนสมาร์ทโฟนที่มีกล้องถ่ายภาพความร้อน Flir One

อุปกรณ์เหล่านี้สามารถให้บริการแก่นักล่าและนักเดินทางสุดขั้วได้เป็นอย่างดี เนื่องจากมีความสะดวก คล่องตัว และสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิ 0 ถึง 45 °C และมีความชื้นในบรรยากาศสูง และในขณะเดียวกันราคาของอุปกรณ์ดังกล่าวก็ไม่แตกต่างจากต้นทุนของผลิตภัณฑ์โฮมเมดทุกชนิดมากนัก

ด้วยต้นทุนการทำความร้อนในบ้านที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง จึงมีแนวคิดในการลดการสูญเสียความร้อนในบ้าน ในกรณีนี้ กล้องถ่ายภาพความร้อนอาจกลายเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ แต่จะใช้อย่างไรและที่สำคัญที่สุดคือตีความผลลัพธ์ได้อย่างถูกต้อง? สิ่งนี้ได้รับการอธิบายโดยละเอียดโดยตัวแทนของ Trotec สาขาฝรั่งเศส ซึ่งเป็นผู้ผลิตกล้องอินฟราเรดถ่ายภาพความร้อน Didir Vaygerbert

กล้องถ่ายภาพความร้อนสามารถใช้ในห้องประเภทใดได้บ้าง

กล้องอินฟราเรดความร้อนสามารถใช้ในบ้านที่มีฉนวนไม่ดีเพื่อวินิจฉัยการรั่วไหลของความร้อน ซึ่งจะช่วยให้งานฉนวนคุณภาพสูงสามารถประหยัดพลังงานได้ กล้องประเภทนี้ยังสามารถใช้เพื่อตรวจสอบการติดตั้งกรอบหน้าต่างที่ถูกต้อง หากสงสัยว่ามีข้อบกพร่องในการติดตั้ง โดยปกติ, เครื่องมือนี้แสดงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิทั้งหมดบนพื้นผิวผนังบ้านหรืออพาร์ตเมนต์ นอกจากนี้ กล้องถ่ายภาพความร้อนยังสามารถใช้เพื่อตรวจสอบทรัพย์สินที่ขายก่อนทำธุรกรรมอีกด้วย

การถ่ายภาพความร้อนที่ดีทำได้ทั้งในร่มและกลางแจ้ง โดยมีเปอร์เซ็นต์ภาพถ่ายภายนอกประมาณ 30% ถึงภาพถ่ายภายใน 70% สิ่งที่สำคัญที่สุดคือภาพภายในซึ่งอยู่ใกล้กับองค์ประกอบเทอร์โมกราฟฟีมากที่สุด

การวินิจฉัยดำเนินการอย่างไร?

กล้องจะแสดงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิทั้งหมดบนพื้นผิวของวัสดุ ตัวอย่างเช่น คุณสามารถตรวจสอบฉนวนของประตูและวงกบประตู หรือการเสริมความแข็งแรงและการปิดผนึกของวงกบหน้าต่าง โดยการสแกนคุณสามารถตรวจสอบฉนวนของชั้นบนใต้หลังคาได้ (สแกนส่วนหนึ่งของห้องเป็นมุม) จะดีกว่าถ้าติดตั้งกล้องไว้ในอาคาร สามารถติดตั้งได้อย่างถาวร ในกรณีนี้จะมีบทบาทในการป้องกัน คุณสามารถเคลื่อนย้ายกล้องจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งได้ แต่หลังคาและหน้าต่างต้องมีฉนวนอย่างดี
อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถดำเนินการถ่ายภาพความร้อนด้วยกระจกได้ เนื่องจากรังสีอินฟราเรดจากกล้องที่ใช้ในอาคารไม่ผ่านกระจกหน้าต่าง (รังสีอินฟราเรดจะสะท้อนจากกระจกเหมือนกับจากกระจก)

กล้องควรอยู่ในตำแหน่งใดในการสังเกตวัตถุ?

เพื่อการสแกนความร้อนที่ดีที่สุด ควรวางกล้องไว้ในแนวตั้งฉากกับวัตถุหากเป็นไปได้ เทอร์โมมิเตอร์บนหลังคาจากพื้นเป็นเรื่องไร้สาระ เพื่อการอ่านข้อมูลที่แม่นยำและละเอียดยิ่งขึ้น กล้องจะต้องอยู่ในตำแหน่งใกล้กับวัตถุมากที่สุด

สะพานระบายความร้อน พวกเขาแสดงบริเวณที่เปียกเกินไปหรือมีปัญหาอื่น ๆ ในห้องหรือไม่?

กล้องถ่ายภาพความร้อนสามารถเปิดเผยพื้นที่ชื้นบนอาคารได้จริง วัสดุเปียกเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าได้ดีกว่าและจะมีอุณหภูมิแตกต่างจากวัสดุแห้งที่คล้ายกัน
เพื่อเป็นมาตรการป้องกัน กล้องอินฟราเรดสามารถใช้เพื่อตรวจสอบแผงไฟฟ้าเพื่อให้แน่ใจว่าการติดตั้งระบบไฟฟ้าทำงานได้อย่างเหมาะสม กล้องจะแสดงว่ามีบริเวณที่มีความร้อนสูงผิดปกติหรือไม่ และ อุณหภูมิสูงที่เกินกว่ามาตรฐาน การสแกนเครือข่ายไฟฟ้าในครัวเรือนจะช่วยหลีกเลี่ยงไฟไหม้และไฟฟ้าดับ
กล้องถ่ายภาพความร้อนยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจจับรอยรั่วในเครือข่ายไฟฟ้าและการสื่อสารที่อยู่ใต้พื้น ในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้องรื้อพื้นเพื่อการวินิจฉัย

จะถอดรหัสผลลัพธ์และคำนึงถึงการอัปเดตบัญชีได้อย่างไร?

ภายในอาคาร โดยคำนึงถึงความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างผนังและหลังคาเป็นพิเศษ พื้นที่บางส่วนของห้อง เช่น มุมห้อง จะเย็นกว่าตรงกลางเสมอ การใช้กล้องถ่ายภาพความร้อนจะพิจารณาว่าความแตกต่างนี้ยอมรับได้ (ภายใน 2-3 องศา) หรือใหญ่เกินไป ตัวอย่างเช่น หากอุณหภูมิอากาศภายนอกเป็น 0 องศา อุณหภูมิภายในผนังเป็น 20 องศา และที่มุมเป็น 8 หรือ 12 องศา กล้องจะแสดงให้เห็นว่าไม่มีฉนวนกันความร้อน ความเบี่ยงเบนของอุณหภูมิที่อนุญาตทั้งหมดระบุไว้ในคู่มือกล้อง

กล้องอินฟราเรดควรใช้ช่วงเวลาใดของวันดีที่สุด?

เวลาที่ดีที่สุดในการตรวจวัดอุณหภูมิคือช่วงเช้าตรู่ก่อนพระอาทิตย์ขึ้น สามารถทำงานในช่วงเย็นได้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไข แต่คุณต้องหลีกเลี่ยงวันที่แดดจ้าเกินไป เมื่อพื้นผิวหลังคาและผนังร้อนจัด

การอ่านค่าอุณหภูมิที่อยู่อาศัยสามารถบิดเบือนได้ภายใต้เงื่อนไขใดบ้าง

หลีกเลี่ยงการถ่ายภาพความร้อนกลางแจ้งท่ามกลางหมอกหนาทึบหรือฝนตก ในกรณีนี้ ส่วนหนึ่งของรังสีอินฟราเรดจะถูกดูดซับโดยอนุภาคน้ำ และการอ่านค่าอาจผิดเพี้ยนไป นอกจากนี้ไม่แนะนำให้ทำเทอร์โมกราฟฟีในวันที่แดดจ้า เนื่องจากทั้งอาคารโดยเฉพาะด้านที่มีแดดจะร้อนมากและค่าก็จะบิดเบี้ยวอย่างมากเช่นกัน

อะไรจะดีไปกว่าการซื้อหรือเช่ากล้องอินฟราเรดเพื่อการวินิจฉัยตนเอง

ราคากล้องอินฟราเรดเริ่มต้นที่ 60,000 รูเบิล การเช่าเครื่องถ่ายภาพความร้อนราคาไม่แพงเป็นเวลาสามวันจะมีราคาประมาณ 5,500 รูเบิล ค่าใช้จ่ายในการวินิจฉัยโดยผู้เชี่ยวชาญคือประมาณ 20,000 รูเบิล